精品解析：江苏省扬州市扬州大学附属中学东部分校2023-2024学年高三上学期开学考试 化学试卷

扬大附中东部分校高三年级期初考试 化学试卷 可能用到的相对原子质量：H 1 O 16 C 12 Ni 59 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意 1. 2022年北京冬奥会火炬“飞扬”(如图)以耐高温碳纤维材料为外壳，铝合金为点火段材料，氢气为燃料，辅以可调节火焰颜色的“配方”。下列说法正确的是 A. 碳纤维属于天然高分子材料 B. 氢气作燃料对环境友好无污染 C. 铝合金密度小、硬度小、耐腐蚀、熔点高 D. 含钾元素的“配方”可使火焰呈黄色 【答案】B 【解析】 【详解】A．碳纤维是人工合成高分子材料，A错误； B．氢气燃烧的产物是水，对环境友好无污染，B正确； C．铝合金属于合金，其密度小、硬度大、耐腐蚀、熔点低，C错误； D．使火焰呈黄色的“配方”含钠元素，因为钠元素的焰色反应呈黄色，钾元素的焰色反应透过蓝色钴玻璃可观察到紫色，D错误； 故选B。 我国古代四大发明之一的黑火药是由硫磺粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的，爆炸时的反应是：。完成以下2个小题： 2. 下列表示相关微粒的化学用语正确的是 A. S2-的结构示意图： B. K2S的电子式： C. KNO3和K2S均属于离子化合物，都只存在离子键 D. CO2分子中只有极性共价键，N2分子中只有非极性共价键 3. 下列说法正确的是 A. 中氮原子采取sp3杂化 B. 简单离子半径：S2-<K+ C. 第一电离能： D. 电负性：C<N<O 【答案】2. D 3. D 【解析】 【2题详解】 A．给出的结构示意图最外层电子数为6，是原子的结构示意图，得到2个电子后最外层电子数应为8，A错误； B．是离子化合物，正确的电子式为，B错误； C．和均属于离子化合物，存在离子键，但内部N和O之间存在共价键，并非只含离子键，C错误； D．分子中和为不同非金属原子，只含极性共价键；分子中N为同种非金属原子，只含非极性共价键，D正确； 故答案选D。 【3题详解】 A．中的价层电子对数为，原子采取杂化，A错误； B．和核外电子排布相同，核电荷数越大离子半径越小，故简单离子半径，B错误； C．同周期元素第一电离能呈增大趋势，但的2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于O，故顺序为，C错误； D．同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性，D正确； 故答案选D。 4. 侯氏制碱法制取的原理。实验室用如题图所示的装置模拟侯氏制碱法制取少固体。下列有关说法正确的是 A. 装置Ⅰ中反应的离子方程式为 B. 向装置Ⅱ洗气瓶中加入饱和溶液以除去CO2中的少量 C. 装置Ⅲ中用冰水浴冷却试管内溶液有利于析出固体 D. 析出固体的上层清液中不存在 【答案】C 【解析】 【详解】A．碳酸钙难溶于水，书写离子方程式时不能拆开，要保留化学式的形式，正确的离子方程式为，故A错误； B．溶液也能吸收CO2，所以除去CO2中的少量HCl要用饱和NaHCO3溶液，故B错误； C．为降低碳酸氢钠的溶解度，装置Ⅲ中用冰水浴充分冷却试管内溶液，使NaHCO3固体析出，故C正确； D．析出NaHCO3固体后的溶液为溶有氯化铵的饱和NaHCO3溶液，上层清液中还存在，故D错误； 答案选C。 5. 对于反应2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)，下列说法正确的是 A. 反应的平衡常数可表示为K= B. 使用催化剂可降低反应的活化能，减小反应的焓变 C. 增大压强能加快反应速率，提高反应物的平衡转化率 D. 用E总表示键能之和，该反应ΔH=E总(生成物)-E总(反应物) 【答案】C 【解析】 【详解】A．由反应方程式可得反应的平衡常数可表示为K=，故A错误； B．使用催化剂可降低反应的活化能，加快反应速率，但不改变反应的焓变，故B错误； C．增大压强能加快反应速率，已知反应为气体总体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，反应物的平衡转化率升高，故C正确； D．反应的焓变为反应物键能之和减去生成物键能之和，用E总表示键能之和，该反应ΔH=E总(反应物)-E总(生成物)，故D错误； 故答案为：C 6. 下列表述和方程式书写都正确的是 A. 表示乙醇燃烧热的热化学方程式：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H= -1367.0 kJ/mol B. KAl(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液使沉淀物质的量达到最大：Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-= AlO2-+2BaSO4↓+2H2O C. 用稀硫酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性：2MnO4-+6H++5H2O2 =2Mn2++5O2↑+8H2O D. 用石墨作电极电解NaCl溶液：2Cl-+2H+Cl2↑+H2↑ 【答案】C 【解析】 【详解】A.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量，水的稳定状态是液态，因此该式不能表示该反应的燃烧热，A错误； B. KAl(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液使沉淀物质的量达到最大：2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-= 2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，B错误； C.用稀硫酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得反应的离子方程式为：2MnO4-+6H++5H2O2 =2Mn2++5O2↑+8H2O，C正确； D.用石墨作电极电解NaCl溶液，阳极Cl-失去电子变为Cl2，阴极上水电离产生的H+获得电子变为H2，反应方程式为：2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-，D错误； 故合理选项是C。 7. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A. 硬度大，可用作光导纤维 B. Li质量轻、比能量大，可用作电池正极材料 C. 有漂白性，可用作葡萄酒的添加剂 D. 有弱碱性，可用于中和胃酸 【答案】D 【解析】 【详解】A．二氧化硅光学特性好，可用作光导纤维，A错误； B．Li是活泼金属，质量轻、比能量大，可用作电池负极材料，B错误； C．SO2有还原性，抗氧化，还能杀菌，可用作葡萄酒的添加剂，C错误； D．有弱碱性，能与盐酸反应生成盐和水，且其碱性较弱对人体无害，常用于中和过多的胃酸，D正确； 故选D。 8. 硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注，下列说法正确的是 A. 汽车尾气中NO，主要来源于汽油、柴油的燃烧 B. 二氧化硫不仅可以漂白纸浆，还能杀菌消毒 C. 植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定 D. 工业废气中的SO2和CO2均可采用石灰法进行脱除 【答案】B 【解析】 【详解】A．汽车尾气中，主要来源于汽车气缸中氮气和氧气在高温下反应生成的，与汽油、柴油的燃烧无关，故A错误； B．二氧化硫具有漂白性和弱氧化性，不仅可以漂白纸浆，也能杀菌消毒，故B正确； C．植物直接吸收利用的是铵盐和硝酸盐可作为肥料，不能吸收空气中的和，氮的固定为氮气转化为含氮化合物的过程，故C错误； D．生石灰的主要成分是，能与反应生成，再被氧化为硫酸钙，则工业废气中的可采用石灰法进行脱除，但不可采用石灰法进行脱除，故D错误； 故选：。 9. 有机化合物Z可用于治疗阿尔茨海默症，其合成路线如下： 下列说法错误的是 A. 该反应为加成反应。 B. X、Y分子中含有的手性碳原子个数不同 C. Z的消去反应产物具有顺反异构体 D. Z的同分异构体不可能含两个苯环 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应为X与Y发生加成反应生成Z，选项A正确； B．连接4个不同基团的C为手性C，则X中六元杂环与苯环连接醚键的C为手性碳，Y中六元杂环与环外形成醚键的C为手性碳，可知均只有1个手性碳原子，选项B错误； C．Z中醇羟基发生消去反应后得到的产物具有碳碳双键，且碳碳双键两端各有1个H外另两个基团不相同，具有顺反异构体，选项C正确； D．Z的不饱和度为7，两个苯环需要8个不饱和度，故Z的同分异构体不可能含两个苯环，选项D正确； 答案选B。 10. 某钒电池放电原理如图所示。下列关于该钒电池放电过程的说法正确的是 A. 电能主要转化为化学能 B. a电极上的反应为VO+2H++e-=VO2++H2O C. 氢离子由电极a区向电极b区移动 D. 1molV2+参与反应，得到6.02×1023个电子 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．电池放电时，化学能主要转化为电能，故A错误； B．由图示可知，a电极VO→VO2+，V元素化合价降低发生还原反应，a是正极，a电极上的反应为VO+2H++e-=VO2++H2O，故B正确； C．由图示可知，a电极VO→VO2+，V元素化合价降低发生还原反应，a是正极，b是负极，阳离子由负极移向正极，氢离子由电极b区向电极a区移动，故C错误； D．由图示可知，b电极V2+→V3+，1molV2+参与反应，失去6.02×1023个电子，故D错误； 选B。 11. 实验室通过下列流程从净化除氯后的含碘海水中提取I2。 下列有关说法不正确的是 A. 富集得到含碘化合物的晶胞如图，其中距离每个I-最近的Ag＋有4个 B. 转化后的溶液中主要含有Fe2＋和I- C. 用稀HNO3溶解滤渣Y得到的溶液可循环利用 D. 氧化时，理论上通入氯气的量至少控制为溶液中溶质物质的量的1.5倍 【答案】D 【解析】 【分析】富集过程生成AgI，过滤分离，滤液X含有硝酸银等，转化过程中存在溶解平衡，Fe与Ag+发生反应，过滤，滤渣Y主要为Ag，实现I-的富集，最后氧化生成碘单质。 【详解】A．I-位于晶胞的顶点和面心，晶胞中I-数目为，Ag+位于晶胞内部，数目为4，二者配位数相同，晶胞中距离每个Ag+最近的I-有4个，距离每个I-最近的Ag+也有4个，A正确； B．存在溶解平衡，Fe与Ag+发生反应，转化后溶液中主要含有Fe2+和I-，B正确； C．经分析可知，滤渣Y主要为Ag，稀硝酸溶解滤渣Y得到硝酸银溶液，可在富集步骤中循环利用，C正确； D．氧化时溶质为FeI2，碘离子还原性比亚铁离子强，为使I-完全转化，则发生反应，理论上通入氯气的量至少控制为溶液中溶质物质的量的1倍，D错误； 故答案选D。 12. 已知H2C2O4是一种二元弱酸。室温下，通过下列实验探究NaHC2O4溶液的性质。 实验 实验操作和现象 1 测得10mL0.1mol·L-1NaHC2O4溶液的pH约为5.5 2 向酸性KMnO4溶液中滴加过量0.1mol·L-1NaHC2O4溶液，溶液紫红色褪色 3 向0.1mol·L-1NaHC2O4溶液中加入等体积0.1mol·L-1Ba(OH)2溶液，溶液变浑浊 4 向10mL0.1mol·L-1NaHC2O4溶液中滴加少量0.1mol·L-1NaOH溶液，无明显现象 下列说法正确的是 A. 依据实验1推测：Kw<Ka1(H2C2O4)×Ka2(H2C2O4) B. 实验2说明：NaHC2O4溶液具有漂白性 C. 依据实验3推测：Ksp(BaC2O4)>2.5×10-3 D. 实验4反应后的溶液中存在：c(Na+)=c(H2C2O4)+c(HC2O)+(C2O) 【答案】A 【解析】 【详解】A．实验1中测得10mL0.1mol·L-1NaHC2O4溶液的pH约为5.5，说明的电离程度大于其水解程度，， ，即Kw<Ka1(H2C2O4)×Ka2(H2C2O4) ，A正确； B．实验2中溶液紫红色褪色，可以推测NaHC2O4溶液具有还原性，B错误； C．实验3中溶液变浑浊，发生反应：，无法判断Ksp(BaC2O4)>2.5×10-3，C错误； D．实验4中溶质为NaHC2O4和少量Na2C2O4，根据物料守恒，反应后溶液中存在c(Na+)>c(H2C2O4)+c(HC2O)+(C2O)，D错误； 故选A。 13. 草酸二甲酯[(COOCH3)2]催化加氢制乙二醇的反应体系中，发生的主要反应为 反应I：(COOCH3)2(g)+2H2(g)CH3OOCCH2OH(g)+CH3OH(g) ΔH1<0 反应Ⅱ：(COOCH3)2(g)+4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g) ΔH2<0 压强一定的条件下，将(COOCH3)2、H2按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管，测得(COOCH3)2的转化率及CH3OOCCH2OH、HOCH2CH2OH的选择性[×100%]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线B表示HOCH2CH2OH的选择性随温度变化 B. 190~198°C范围内，温度升高，(COOCH3)2的平衡转化率增大 C. 190~198°C范围内，温度升高，逐渐减小 D. 192°C时，其他条件一定，加快气体的流速可以提高(COOCH3)2转化率 【答案】C 【解析】 【详解】A． 由曲线A上CH3OOCCH2OH选择性为50%时，曲线C表示HOCH2CH2OH的选择性恰好为50%，曲线C表示HOCH2CH2OH的选择性随温度变化，故A错误； B． 两反应均为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，190~198°C范围内，温度升高，(COOCH3)2的平衡转化率减小，故B错误； C． 190~198°C范围内，温度升高，反应Ⅱ：(COOCH3)2(g)+4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g) ΔH2<0的选择性增大，升高温度，对于放热反应，平衡逆向移动 ，每减少2molCH3OH，只减少1molHOCH2CH2OH，HOCH2CH2OH减小的幅度小于CH3OH，逐渐减小，故C正确； D． 192°C时，其他条件一定，加快气体的流速，反应物(COOCH3)2转化率降低，故D错误； 故选C。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 用油脂氢化后废弃的镍催化剂(主要成分Ni、Al，少量其他不溶性物质)制备NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O并研究其分解反应的过程如下： （1）制NiSO4溶液。向废镍催化剂中加入足量NaOH溶液，充分反应后过滤。向洗涤后的滤渣中加入稀硫酸至Ni恰好完全溶解，过滤。加入NaOH溶液的作用是_______。 （2）制NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O控制温度为55°C，向NiSO4溶液中加入适量Na2CO3溶液，有NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O沉淀生成和CO2气体放出，过滤。 ①为确定所加Na2CO3的添加量，需测定NiSO4溶液的浓度。准确量取5.00mL溶液于100mL容量瓶中，加水稀释至刻度；准确量取20.00mL稀释后的溶液于锥形瓶中，用0.04000mol·L-1EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定至终点(滴定反应为Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+)，平行滴定3次，平均消耗EDTA标准溶液31.25mL。计算NiSO4溶液的物质的量浓度_______(写出计算过程)。 ②生成NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O时所发生反应的离子方程式为_______。 ③若将NiSO4溶液加入到Na2CO3溶液中，会使沉淀中镍元素含量偏高，原因是_______。 （3）NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O热分解。在氧气气氛中加热NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O，固体质量随温度变化的曲线如图所示。 ①500-700K之间分解产生的气体为_______。 ②800K后剩余固体质量略有增加的原因是_______。 【答案】（1）除去废镍催化剂表面的油污、溶解其中的Al （2） ①. 1.25mol/L ②. 3Ni2++3CO+4H2ONiCO3·2Ni(OH)2·2H2O↓+2CO2↑ ③. Na2CO3溶液呈碱性，若将NiSO4溶液加入到Na2CO3溶液中，会使沉淀中Ni(OH)2偏多，Ni(OH)2中镍元素含量高于NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O （3） ①. CO2 ②. NiO被氧化成更高价态的镍氧化物 【解析】 【小问1详解】 油脂氢化后废弃的镍催化剂(主要成分Ni、Al，少量其他不溶性物质)，加入NaOH溶液，可以除去废镍催化剂表面的油污、溶解其中的Al，故答案为：除去废镍催化剂表面的油污、溶解其中的Al； 【小问2详解】 ①根据滴定反应：Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+，可知关系式：，解得c=，则NiSO4溶液的物质的量浓度=，故答案为：1.25mol/L； ②向NiSO4溶液中加入适量Na2CO3溶液，有NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O沉淀生成和CO2气体放出，则离子方程式为：3Ni2++3CO+4H2ONiCO3·2Ni(OH)2·2H2O↓+2CO2↑，故答案为：3Ni2++3CO+4H2ONiCO3·2Ni(OH)2·2H2O↓+2CO2↑； ③Na2CO3溶液呈碱性，若将NiSO4溶液加入到Na2CO3溶液中，会使沉淀中Ni(OH)2偏多，Ni(OH)2中镍元素含量高于NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O，故答案为：Na2CO3溶液呈碱性，若将NiSO4溶液加入到Na2CO3溶液中，会使沉淀中Ni(OH)2偏多，Ni(OH)2中镍元素含量高于NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O； 【小问3详解】 ①NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O热分解完全，其反应方程式为：NiCO3·2Ni(OH)2·2H2ONiO+CO2↑+4H2O，若分解先得到水，则固体质量分数降低==21.1%，若分解先得到二氧化碳，则固体质量分数降低=，因此可知：300-500K之间分解产生的气体为H2O，500-700K之间分解产生的气体为CO2，故答案为：CO2； ②700K后，反应完成，剩下的固体为NiO，在氧气气氛中加热，NiO被氧化成更高价态的镍氧化物，导致800K后剩余固体质量略有增加，故答案为：NiO被氧化成更高价态的镍氧化物。 15. 化合物F是一种复合材料的组成部分，其合成路线如图： (1)B中氮原子的杂化类型为_______。 (2)C→D的反应类型为_______。 (3)已知，则化合物X的结构简式为_______。 (4)E的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：_______。 ①在一定条件下能发生水解反应 ②分子中含两个苯环且含有4种不同化学环境的氢 (5)苯乙酮肟()常用作农药杀虫剂。设计以和NH2OH为原料制备苯乙酮肟的合成路线_____(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。 【答案】 ①. sp2 ②. 氧化反应 ③. C2H5NH2 ④. ⑤. 【解析】 【分析】在HOAc作用下与NH2OH发生反应生成，与NaBH4发生还原反应生成，被二氧化锰氧化生成，在碳酸钠作用下与乙酰氯发生取代反应生成，在HOAc作用下加热与X反应生成，根据E、F推知X为C2H5NH2。 【详解】(1)B中氮原子与C原子形成碳氮双键，与O原子形成N-O单键，还有一对孤对电子，故杂化类型为sp2； (2) C→D是被二氧化锰氧化生成，反应类型为氧化反应； (3)已知，在HOAc作用下加热与X反应生成，根据E、F推知X的结构简式为C2H5NH2； (4)E的一种同分异构体，满足：①在一定条件下能发生水解反应，则含有酯基或肽键；②分子中含两个苯环且含有4种不同化学环境的氢，则高度对称，根据N、O原子可知N在中间，两边为羰基形成的肽键，符合条件的同分异构体为； (5)苯乙酮肟()常用作农药杀虫剂。以和NH2OH为原料制备苯乙酮肟，首先在氢氧化钠的乙醇溶液中加热发生消去反应生成苯乙烯，苯乙烯与水发生催化水化生成，被二氧化锰氧化生成，在HOAc作用下与NH2OH发生反应生成，合成路线如下：。 16. 纳米TiO2被广泛应用于光催化、精细陶瓷等领域。以钛铁矿(主要成分为FeTiO3)为原料制备纳米TiO2的步骤如下：25℃时，；； （1）酸浸：向磨细的钛铁矿中加入浓硫酸，充分反应后，所得溶液中主要含有TiO2+、Fe2+、Fe3+、H+和。Ti基态核外电子排布式为______。 （2）除铁、沉钛：向溶液中加入铁粉，充分反应，趁热过滤。所得滤液冷却后过滤得到富含TiO2+的溶液；调节除铁后溶液的pH，使TiO2+水解生成，过滤。 ①常温下若沉钛后，则需要调节溶液的pH略大于______。 ②TiO2+水解生成的离子方程式为______。 ③加入铁粉的作用是______。 （3）煅烧：在550℃时煅烧，可得到纳米TiO2。 ①TiO2的一种晶胞结构如图-1所示，每个O周围距离最近的Ti数目是______。 ②纳米TiO2在室温下可有效催化降解空气中的甲醛。H2O和甲醛都可在催化剂表面吸附，光照时，吸附的H2O与O2产生HO•，从而降解甲醛。空气的湿度与甲醛降解率的关系如图-2所示，甲醛降解率随空气湿度变化的原因为______。 【答案】（1）[Ar]3d24s2或1s22s22p63s23p63d24s2 （2） ①. 2 ②. TiO2++2H2O=TiO(OH)2↓+2H+ ③. 将溶液中Fe3+转化为Fe2+，避免沉钛过程中生成Fe(OH)3杂质 （3） ①. 3 ②. 湿度低于40%时，随湿度增大，催化剂表面吸附的水分子增多，产生的增多，甲醛降解率增大；湿度高于40%时，随湿度增大，催化剂表面吸附的水分子过多，降低了甲醛的吸附，甲醛降解率降低 【解析】 【小问1详解】 为22号元素，根据构造原理，其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2或简写为。 【小问2详解】 ① 常温下，若，由，解得，则，即pH>2，因此需调节溶液pH略大于2 ② 水解生成沉淀和，根据电荷守恒、原子守恒，离子方程式为； ③ 溶液中含有，由于的极小，较低pH下极易沉淀，加入铁粉发生反应，将还原为，防止调节pH沉钛时生成杂质。 【小问3详解】 ① 根据晶胞结构图，黑球位于顶点和体心，数目为 ，代表 原子；白球位于面上和体内数目为 ，黑球代表原子，白球代表原子，观察图中连线可知，每个白球（原子）与3个黑球（原子）相连，因此每个周围距离最近的数目是3。 ② 结合题干信息“和甲醛都可在催化剂表面吸附”，当湿度低于40%时，随湿度增大，催化剂表面吸附的水分子增多，光照产生的增多，有利于氧化降解，甲醛降解率增大；当湿度高于40%时，随湿度增大，催化剂表面吸附的水分子过多，占据了大量吸附位点，导致甲醛的吸附量减少，从而使甲醛降解率降低。 17. 氢气不仅是一种清洁能源，更是一种重要的化工原料。 （1）图1是一种将氢气与氮气利用电解原理制备NH3的装置，图中陶瓷在高温时可以传输H+。其中Pd电极b为________(填“阳极”或“阴极”)，阴极的电极反应式为________。 （2）氢气与苯催化加成制备环己烷是化工生产中的重要工艺，一定条件下发生如下反应： I.主反应：(g)+3H2(g)(g) ΔH1<0 II.副反应：(g) ΔH2>0 ①有利于提高平衡体系中环己烷体积分数的措施有________。 A.适当升温 B.适当降温 C.适当加压 D.适当减压 ②反应Ⅰ在管式反应器中进行，实际投料往往在n(H2)∶n(C6H6)=3∶1的基础上适当增大H2用量，其目的是________。 ③图2是氢气与苯反应的机理，该过程可描述为________；当H2中混有微量H2S或CO等杂质时，会导致反应I的产率降低，推测其可能原因为________。 ④催化剂载体中的酸性中心能催化苯及环己烷的裂解。已知酸性中心可结合孤电子对，图3中可作为酸性中心的原子的标号是________(填“a”、“b”或“c”)。 【答案】（1） ①. 阳极 ②. N2+6H++6e-=2NH3 （2） ①. BC ②. 提高苯的利用率 ③. 氢气在金属催化剂表面转化为氢原子，氢原子和苯分子吸附在催化剂表面活性中心，发生反应生成环己烷 ④. 金属催化剂会与H2S或CO反应从而失去催化活性或者H2S、CO导致催化剂中毒而失去催化活性 ⑤. b 【解析】 【分析】（1）该电池电极a通入的是氮气，电极b通入的是氢气，其总反应，可知a为阴极，b为阳极。 （2）提高平衡体系中环己烷体积分数，需要主反应正向移动，副反应逆向移动，但主要受主反应的影响。实际投料时，增大氢气的量是为了提高苯的利用率。从图中可以看出，氢气在金属催化剂表面转化为氢原子，氢原子和苯分子吸附在催化剂表面活性中心，发生反应生成环己烷，如果有硫化氢或一氧化碳等杂质时，杂质会使催化剂中毒而失去活性，导致反应I的产率降低。 【小问1详解】 氢气中b极放电生成氢离子，故电极b为阳极，氮气在电极a即阴极放电生成氨气，其电极反应式为。 【小问2详解】 ①A．升温之后，主反应逆向移动，环乙烷转化率降低，A错误； B．降温之后，主反应正向移动，环乙烷转化率升高，B正确； C．加压之后，主反应正向移动，环乙烷转化率升高，C正确； D．加压之后，主反应逆向移动，环乙烷转化率降低，D正错误 故选BC。； ②实际投料时增大氢气的量增大了苯的转化率和环乙烷的产率，即为了提高苯的利用率。 ③氢气在金属催化剂表面转化为氢原子，氢原子和苯分子吸附在催化剂表面活性中心，发生反应生成环己烷。硫化氢和一氧化碳等杂质会使催化剂中毒从而反应I的产率降低。 ④已知酸性中心可结合孤电子对，即中心原子有空轨道，Al、Si、O三种原子只有Al原子有空轨道，所以选b。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 扬大附中东部分校高三年级期初考试 化学试卷 可能用到的相对原子质量：H 1 O 16 C 12 Ni 59 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意 1. 2022年北京冬奥会火炬“飞扬”(如图)以耐高温碳纤维材料为外壳，铝合金为点火段材料，氢气为燃料，辅以可调节火焰颜色的“配方”。下列说法正确的是 A. 碳纤维属于天然高分子材料 B. 氢气作燃料对环境友好无污染 C. 铝合金密度小、硬度小、耐腐蚀、熔点高 D. 含钾元素的“配方”可使火焰呈黄色 我国古代四大发明之一的黑火药是由硫磺粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的，爆炸时的反应是：。完成以下2个小题： 2. 下列表示相关微粒的化学用语正确的是 A. S2-的结构示意图： B. K2S的电子式： C. KNO3和K2S均属于离子化合物，都只存在离子键 D. CO2分子中只有极性共价键，N2分子中只有非极性共价键 3. 下列说法正确的是 A. 中氮原子采取sp3杂化 B. 简单离子半径：S2-<K+ C. 第一电离能： D. 电负性：C<N<O 4. 侯氏制碱法制取的原理。实验室用如题图所示的装置模拟侯氏制碱法制取少固体。下列有关说法正确的是 A. 装置Ⅰ中反应的离子方程式为 B. 向装置Ⅱ洗气瓶中加入饱和溶液以除去CO2中的少量 C. 装置Ⅲ中用冰水浴冷却试管内溶液有利于析出固体 D. 析出固体的上层清液中不存在 5. 对于反应2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)，下列说法正确的是 A. 反应的平衡常数可表示为K= B. 使用催化剂可降低反应的活化能，减小反应的焓变 C. 增大压强能加快反应速率，提高反应物的平衡转化率 D. 用E总表示键能之和，该反应ΔH=E总(生成物)-E总(反应物) 6. 下列表述和方程式书写都正确的是 A. 表示乙醇燃烧热的热化学方程式：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H= -1367.0 kJ/mol B. KAl(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液使沉淀物质的量达到最大：Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-= AlO2-+2BaSO4↓+2H2O C. 用稀硫酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性：2MnO4-+6H++5H2O2 =2Mn2++5O2↑+8H2O D. 用石墨作电极电解NaCl溶液：2Cl-+2H+Cl2↑+H2↑ 7. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A. 硬度大，可用作光导纤维 B. Li质量轻、比能量大，可用作电池正极材料 C. 有漂白性，可用作葡萄酒的添加剂 D. 有弱碱性，可用于中和胃酸 8. 硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注，下列说法正确的是 A. 汽车尾气中NO，主要来源于汽油、柴油的燃烧 B. 二氧化硫不仅可以漂白纸浆，还能杀菌消毒 C. 植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定 D. 工业废气中的SO2和CO2均可采用石灰法进行脱除 9. 有机化合物Z可用于治疗阿尔茨海默症，其合成路线如下： 下列说法错误的是 A. 该反应为加成反应。 B. X、Y分子中含有的手性碳原子个数不同 C. Z的消去反应产物具有顺反异构体 D. Z的同分异构体不可能含两个苯环 10. 某钒电池放电原理如图所示。下列关于该钒电池放电过程的说法正确的是 A. 电能主要转化为化学能 B. a电极上的反应为VO+2H++e-=VO2++H2O C. 氢离子由电极a区向电极b区移动 D. 1molV2+参与反应，得到6.02×1023个电子 11. 实验室通过下列流程从净化除氯后的含碘海水中提取I2。 下列有关说法不正确的是 A. 富集得到含碘化合物的晶胞如图，其中距离每个I-最近的Ag＋有4个 B. 转化后的溶液中主要含有Fe2＋和I- C. 用稀HNO3溶解滤渣Y得到的溶液可循环利用 D. 氧化时，理论上通入氯气的量至少控制为溶液中溶质物质的量的1.5倍 12. 已知H2C2O4是一种二元弱酸。室温下，通过下列实验探究NaHC2O4溶液的性质。 实验 实验操作和现象 1 测得10mL0.1mol·L-1NaHC2O4溶液的pH约为5.5 2 向酸性KMnO4溶液中滴加过量0.1mol·L-1NaHC2O4溶液，溶液紫红色褪色 3 向0.1mol·L-1NaHC2O4溶液中加入等体积0.1mol·L-1Ba(OH)2溶液，溶液变浑浊 4 向10mL0.1mol·L-1NaHC2O4溶液中滴加少量0.1mol·L-1NaOH溶液，无明显现象 下列说法正确的是 A. 依据实验1推测：Kw<Ka1(H2C2O4)×Ka2(H2C2O4) B. 实验2说明：NaHC2O4溶液具有漂白性 C. 依据实验3推测：Ksp(BaC2O4)>2.5×10-3 D. 实验4反应后的溶液中存在：c(Na+)=c(H2C2O4)+c(HC2O)+(C2O) 13. 草酸二甲酯[(COOCH3)2]催化加氢制乙二醇的反应体系中，发生的主要反应为 反应I：(COOCH3)2(g)+2H2(g)CH3OOCCH2OH(g)+CH3OH(g) ΔH1<0 反应Ⅱ：(COOCH3)2(g)+4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g) ΔH2<0 压强一定的条件下，将(COOCH3)2、H2按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管，测得(COOCH3)2的转化率及CH3OOCCH2OH、HOCH2CH2OH的选择性[×100%]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线B表示HOCH2CH2OH的选择性随温度变化 B. 190~198°C范围内，温度升高，(COOCH3)2的平衡转化率增大 C. 190~198°C范围内，温度升高，逐渐减小 D. 192°C时，其他条件一定，加快气体的流速可以提高(COOCH3)2转化率 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 用油脂氢化后废弃的镍催化剂(主要成分Ni、Al，少量其他不溶性物质)制备NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O并研究其分解反应的过程如下： （1）制NiSO4溶液。向废镍催化剂中加入足量NaOH溶液，充分反应后过滤。向洗涤后的滤渣中加入稀硫酸至Ni恰好完全溶解，过滤。加入NaOH溶液的作用是_______。 （2）制NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O控制温度为55°C，向NiSO4溶液中加入适量Na2CO3溶液，有NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O沉淀生成和CO2气体放出，过滤。 ①为确定所加Na2CO3的添加量，需测定NiSO4溶液的浓度。准确量取5.00mL溶液于100mL容量瓶中，加水稀释至刻度；准确量取20.00mL稀释后的溶液于锥形瓶中，用0.04000mol·L-1EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定至终点(滴定反应为Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+)，平行滴定3次，平均消耗EDTA标准溶液31.25mL。计算NiSO4溶液的物质的量浓度_______(写出计算过程)。 ②生成NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O时所发生反应的离子方程式为_______。 ③若将NiSO4溶液加入到Na2CO3溶液中，会使沉淀中镍元素含量偏高，原因是_______。 （3）NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O热分解。在氧气气氛中加热NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O，固体质量随温度变化的曲线如图所示。 ①500-700K之间分解产生的气体为_______。 ②800K后剩余固体质量略有增加的原因是_______。 15. 化合物F是一种复合材料的组成部分，其合成路线如图： (1)B中氮原子的杂化类型为_______。 (2)C→D的反应类型为_______。 (3)已知，则化合物X的结构简式为_______。 (4)E的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：_______。 ①在一定条件下能发生水解反应 ②分子中含两个苯环且含有4种不同化学环境的氢 (5)苯乙酮肟()常用作农药杀虫剂。设计以和NH2OH为原料制备苯乙酮肟的合成路线_____(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。 16. 纳米TiO2被广泛应用于光催化、精细陶瓷等领域。以钛铁矿(主要成分为FeTiO3)为原料制备纳米TiO2的步骤如下：25℃时，；； （1）酸浸：向磨细的钛铁矿中加入浓硫酸，充分反应后，所得溶液中主要含有TiO2+、Fe2+、Fe3+、H+和。Ti基态核外电子排布式为______。 （2）除铁、沉钛：向溶液中加入铁粉，充分反应，趁热过滤。所得滤液冷却后过滤得到富含TiO2+的溶液；调节除铁后溶液的pH，使TiO2+水解生成，过滤。 ①常温下若沉钛后，则需要调节溶液的pH略大于______。 ②TiO2+水解生成的离子方程式为______。 ③加入铁粉的作用是______。 （3）煅烧：在550℃时煅烧，可得到纳米TiO2。 ①TiO2的一种晶胞结构如图-1所示，每个O周围距离最近的Ti数目是______。 ②纳米TiO2在室温下可有效催化降解空气中的甲醛。H2O和甲醛都可在催化剂表面吸附，光照时，吸附的H2O与O2产生HO•，从而降解甲醛。空气的湿度与甲醛降解率的关系如图-2所示，甲醛降解率随空气湿度变化的原因为______。 17. 氢气不仅是一种清洁能源，更是一种重要的化工原料。 （1）图1是一种将氢气与氮气利用电解原理制备NH3的装置，图中陶瓷在高温时可以传输H+。其中Pd电极b为________(填“阳极”或“阴极”)，阴极的电极反应式为________。 （2）氢气与苯催化加成制备环己烷是化工生产中的重要工艺，一定条件下发生如下反应： I.主反应：(g)+3H2(g)(g) ΔH1<0 II.副反应：(g) ΔH2>0 ①有利于提高平衡体系中环己烷体积分数的措施有________。 A.适当升温 B.适当降温 C.适当加压 D.适当减压 ②反应Ⅰ在管式反应器中进行，实际投料往往在n(H2)∶n(C6H6)=3∶1的基础上适当增大H2用量，其目的是________。 ③图2是氢气与苯反应的机理，该过程可描述为________；当H2中混有微量H2S或CO等杂质时，会导致反应I的产率降低，推测其可能原因为________。 ④催化剂载体中的酸性中心能催化苯及环己烷的裂解。已知酸性中心可结合孤电子对，图3中可作为酸性中心的原子的标号是________(填“a”、“b”或“c”)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $